CN102532878A - 无溴阻燃尼龙及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无溴阻燃尼龙，由以下重量百分比的原料组成：尼龙40％～85％、双(六氯环戊二烯)环辛烷12％～25％、协效剂3％～10％、增强剂0～35％和抗氧剂0～1％。本发明采用特定的原料组成得到的阻燃尼龙既有优异的阻燃性又有良好的电性能，同时由于使用的阻燃协效剂可以是氧化锌、三氧化二锑、硼酸锌、氧化铁中的一种或多种，避免了对三氧化二锑的完全依赖，有效解决了现有阻燃尼龙的高阻燃性和低成本化难以同时满足的难题。

Description

无溴阻燃尼龙及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种无溴阻燃尼龙及其制备方法。

背景技术

尼龙具有高强度、耐磨、自润滑性好等优点，是用途最广的工程塑料之一，广泛应用于各种电子电气设备和家电产品。随着电子电气工业的迅速发展，基础建设的大力投入，对于阻燃性工程塑料材料的需求日益增长，如低压接触器、断路器、低压开关等均需要具有很好的综合力学性能以及阻燃性能的工程塑料。尼龙是目前用量最大的具有很好的综合力学性能以及电绝缘性能的工程塑料。

目前尼龙的阻燃改性大多仍采用添加溴系阻燃剂的方法，该阻燃体系一般用量较少，阻燃效率高，能够满足各种阻燃等级要求，但溴系阻燃剂在电场和高温作用下易分解为各种离子和自由基，导致溴系阻燃剂向表面迁移，引起耐电性能下降，并且在燃烧过程中发烟量大，且产生腐蚀性酸性气体，存在环保隐患。

在溴系阻燃剂组成的阻燃体系中，一般都要添加三氧化二锑作为阻燃协效剂。国家从保护环境和矿产资源可持续发展的角度考虑，对锑矿的开采采取总量控制的措施。因此开发不完全依赖三氧化二锑的阻燃体系显得尤为重要。

公开号为CN1990552A的中国专利申请中公开了一种阻燃增强高相比漏电起痕指数聚酰胺复合材料，其采用红磷与溴化聚苯乙烯复配作为阻燃剂，虽然CTI值达到400V以上，但是采用红磷作为阻燃剂主要缺点是色调问题，除了暗红和黑色外，无法赋予制品更多的颜色选择，不能配制彩色制品；同时红磷与大多数聚合物的相容性不好，影响最终产品的阻燃与机械性能。另外，红磷长期与空气接触，生成磷的含氧酸对电气产品中的金属元器件造成腐蚀，而且还会放出剧毒的PH₃气体，污染环境。

中国专利ZL200610053337.4中公开了一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺，其采用聚合型阻燃剂聚溴化苯乙烯作为阻燃剂，三氧化二锑作为协效剂，硅酮用来提高CTI值，虽然CTI值可以达到525V以上，但是聚溴化苯乙烯和硅酮的单价较高，导致该配方体系的成本较高。

发明内容

本发明提供了一种可以不完全依赖三氧化二锑作为阻燃协效剂的无溴阻燃尼龙。

一种无溴阻燃尼龙，由以下重量百分比的原料组成：

所述的无溴阻燃尼龙，优选由以下重量百分比的原料组成：

所述的尼龙选用本领域通用的尼龙，优选相对粘度为2.4～2.8的尼龙6(PA6)、相对粘度为2.4～3.2的尼龙66(PA66)中的一种或多种，选用多种时可以是任意比例的多种。

所述的协效剂选用氧化锌、三氧化二锑、硼酸锌、氧化铁中的一种或多种，选用多种时可以是任意比例的多种。

所述的增强剂选用玻璃纤维、滑石粉、硅灰粉中的一种或多种，优选玻璃纤维；选用多种时可以是任意比例的多种。

所述的抗氧剂选用抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或两种，选用两种时可以是任意比例的两种。

所述的无溴阻燃尼龙的制备方法可采用本领域常用的挤出法，具体包括步骤：

将尼龙、双(六氯环戊二烯)环辛烷、协效剂和选择性添加的抗氧剂混合均匀，得到混合物料；将混合物料投入双螺杆挤出机的主料斗，选择性添加的增强剂从双螺杆挤出机的中部喂料口加入，经双螺杆挤出机混炼，经模头挤出水冷拉条和切粒，制得无溴阻燃尼龙，所述的百分比为重量百分比。

所述的混炼可在本领域常用的双螺杆挤出机中完成，混炼的温度根据所加尼龙的加工温度而定。

对于阻燃增强PA6，双螺杆挤出机的设定温度如下：

对于阻燃增强PA66，双螺杆挤出机的设定温度如下：

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明采用特定的原料组成得到的无溴阻燃尼龙既有优异的阻燃性又有良好的电性能，同时由于使用的阻燃协效剂可以是氧化锌、三氧化二锑、硼酸锌、氧化铁中的一种或多种，避免了对三氧化二锑的完全依赖，有效解决了现有阻燃尼龙的高阻燃性和低成本化难以同时满足的难题。

具体实施方式

实施例1～20

按照表1中的物料配比将PA6或PA66、双(六氯环戊二烯)环辛烷、协效剂和抗氧剂混合均匀后从从主料斗加入双螺杆挤出机，增强剂从双螺杆挤出机的中部喂料口加入，双螺杆挤出机的温度设置如下。经双螺杆挤出机混炼，经模头挤出后经过水冷、切粒，制得无溴阻燃尼龙，包装即可。

对于阻燃增强PA6，双螺杆挤出机的设定温度如下：

对于阻燃增强PA66，双螺杆挤出机的设定温度如下：

表1各实施例的物料配比(物料配比为重量百分比)

表2各实施例的物料配比(物料配比为重量百分比)

表3各实施例的物料配比(物料配比为重量百分比)

表4在表1～表3中所用原材料及厂家牌号

性能测试

将实施例1～20制得的无溴阻燃尼龙进行性能测试，测试方法和测试结果见表5～表7。

表5测试结果

表6测试结果

表7测试结果

从表5～表7中的测试结果可看出，本发明采用特定的原料组成得到的阻燃尼龙既有优异的阻燃性又有良好的电性能，同时由于使用的阻燃协效剂可以是氧化锌、三氧化二锑、硼酸锌、氧化铁中的一种或多种，避免了对三氧化二锑的完全依赖，有效解决了现有阻燃尼龙的高阻燃性和低成本化难以同时满足的难题。

Claims (7)

1.一种无溴阻燃尼龙，由以下重量百分比的原料组成：

2.根据权利要求1所述的无溴阻燃尼龙，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：

3.根据权利要求1或2所述的无溴阻燃尼龙，其特征在于，所述的尼龙是相对粘度为2.4～2.8的尼龙6、相对粘度为2.4～3.2的尼龙66中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1或2所述的无溴阻燃尼龙，其特征在于，所述的协效剂为氧化锌、三氧化二锑、硼酸锌、氧化铁中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1或2所述的无溴阻燃尼龙，其特征在于，所述的增强剂为玻璃纤维、滑石粉、硅灰粉中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1或2所述的无溴阻燃尼龙，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或两种。

7.根据权利要求1～6任一项所述的无溴阻燃尼龙的制备方法，包括步骤：

将尼龙、双(六氯环戊二烯)环辛烷、协效剂和选择性添加的抗氧剂混合均匀，得到混合物料；将混合物料投入双螺杆挤出机的主料斗，选择性添加的增强剂从双螺杆挤出机的中部喂料口加入，经双螺杆挤出机混炼，经模头挤出水冷拉条和切粒，制得无溴阻燃尼龙，所述的百分比为重量百分比。